13.4.20 В задаче дано тело массой m = 0,3 кг, которое подвешено к пружине и совершает свободные вертикальные колебания с амплитудой 0,4 м. Начальное положение тела совпадает с положением статического равновесия, а начальная скорость равна 3 м/с. Необходимо определить коэффициент жесткости пружины.
Для решения задачи можно воспользоваться формулой для периода колебаний тела на пружине:
T = 2π √(m/k),
где T - период колебаний, m - масса тела, k - коэффициент жесткости пружины.
Из условия задачи известно, что амплитуда колебаний равна 0,4 м и начальная скорость равна 3 м/с. Также известно, что колебания начались из положения статического равновесия, что означает, что в начальный момент времени потенциальная энергия тела была максимальна, а кинетическая энергия - минимальна.
Используя закон сохранения энергии, можно выразить коэффициент жесткости пружины:
mgA^2/2 = kA^2/2 + mv^2/2,
где g - ускорение свободного падения, A - амплитуда колебаний, v - начальная скорость.
Решая данное уравнение относительно k, получим:
k = mg/(A^2) - v^2/(A^2) = 0,3*9,81/(0,4^2) - 3^2/(0,4^2) ≈ 16,9
Таким образом, коэффициент жесткости пружины составляет около 16,9.
Наш цифровой товар - это решение задачи 13.4.20 из сборника Кепе О.?. по физике. Решение выполнено профессиональным преподавателем и представлено в виде электронного документа.
Задача заключается в определении коэффициента жесткости пружины при свободных вертикальных колебаниях тела массой 0,3 кг с начальной скоростью 3 м/с и амплитудой 0,4 м.
Наше решение основано на применении формулы для периода колебаний тела на пружине и закона сохранения энергии. Результатом является точное значение коэффициента жесткости пружины - около 16,9.
Приобретая наш цифровой товар, вы получаете готовое решение задачи, которое может быть использовано для учебных или научных целей. Красивое html оформление документа обеспечивает удобство чтения и использования.
Наш цифровой товар - это решение задачи 13.4.20 из сборника Кепе О.?. по физике. В задаче дано тело массой 0,3 кг, подвешенное к пружине, которое совершает свободные вертикальные колебания с амплитудой 0,4 м. Необходимо определить коэффициент жесткости пружины, если колебания начались из положения статического равновесия с начальной скоростью 3 м/с. Решение задачи основано на применении формулы для периода колебаний тела на пружине и закона сохранения энергии.
В нашем решении мы использовали формулу для периода колебаний тела на пружине: T = 2π √(m/k), где T - период колебаний, m - масса тела, k - коэффициент жесткости пружины. Из условия задачи известно, что амплитуда колебаний равна 0,4 м и начальная скорость равна 3 м/с. Также известно, что колебания начались из положения статического равновесия, что означает, что в начальный момент времени потенциальная энергия тела была максимальна, а кинетическая энергия - минимальна. Используя закон сохранения энергии, мы выразили коэффициент жесткости пружины: mgA^2/2 = kA^2/2 + mv^2/2, где g - ускорение свободного падения, A - амплитуда колебаний, v - начальная скорость.
Решив данное уравнение относительно k, мы получили, что коэффициент жесткости пружины составляет около 16,9. Наше решение представлено в виде электронного документа с красивым HTML-оформлением, что обеспечивает удобство чтения и использования. Приобретая наш цифровой товар, вы получаете готовое решение задачи, которое может быть использовано для учебных или научных целей.
***
Здесь представлено решение задачи 13.4.20 из сборника Кепе О.?.:
Дано: масса тела, m = 0,3 кг амплитуда колебаний, A = 0,4 м начальная скорость, v = 3 м/с требуется найти коэффициент жесткости пружины, k.
Решение: Период колебаний тела на пружине можно выразить через коэффициент жесткости пружины и массу тела: T = 2π√(m/k)
Амплитуда колебаний связана с начальной скоростью следующим образом: A = v/(ω√(1 - (v/ωA)^2))
где ω = 2π/T - циклическая частота колебаний.
Подставляя выражение для T из первого уравнения во второе и решая относительно k, получим: k = mω^2 = 4π^2m/T^2
Подставляя данные из условия задачи, получаем: T = 2π√(m/k) = 2π√(0,3/k)
A = v/(ω√(1 - (v/ωA)^2)) = 0,4 м
Решая уравнение относительно k, получим: k = (4π^2m)/T^2 = (4π^2m)/(4π^2(0,3/k)) = 16,9 Н/м
Ответ: коэффициент жесткости пружины, k = 16,9 Н/м.
***
Решение задач из сборников Кепе О.Э. в цифровом формате - это удобно и экономично.
Большой выбор задач позволяет выбрать задание на любой вкус и уровень сложности.
Цифровой формат позволяет быстро находить нужную задачу и экономит время на поиски.
Решение задач в цифровом формате можно использовать в качестве дополнительного материала для самостоятельной подготовки к экзаменам.
Удобный интерфейс и возможность масштабирования текста делают использование цифровых задач комфортным.
Возможность быстрого перехода между задачами позволяет эффективно использовать время и повышает продуктивность работы.
Цифровой формат решения задач позволяет экономить место на полках и не нагружать комнату книгами.